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特超級雙相不銹鋼的應用
? ??雙相不銹鋼的發展已歷經3代:第1代以20世紀60年代中期3RE60鋼為代表,該鋼有焊接熱影響區的問題;第2代為20世紀70年代后,發展的具有超低碳和含氮的特征,代表牌號為2205,點蝕當量指數PRE為32-39;第3代為20世紀80年代后期發展的超低碳、高鉬、高氮含量的超級雙相不銹鋼,代表牌號有2507、32750等,PRE值大于40。
? ? 近年來隨著人們不斷提高的要求及雙相不銹鋼的發展,強度更高、耐蝕性能更優的新一代雙相不銹鋼材料——特超級雙相不銹鋼應運而生,以32707、33207、2707HD為代表。主要應用方面是:
? ? 1、海洋/深海環境
海洋/深海環境中,隨著鉆井深度的增加,有些新項目水深達到2500m、水壓達到103MPa時, 以前廣泛使用32750作為臍帶管用材已不能滿足需要。瑞典Sandvik公司開發的3207HD 具有更高的強度和相似的伸長率,并具有很高的疲勞周期壽命,在90℃左右溫度工作,臍帶管壁厚度可減薄21%,質量減輕22%,使得開發深度超過2500m 的深海油田成為可能。
另外在印度尼西亞海岸的一項應用測試結果顯示,32707 材料的使用壽命是32760的2.5倍。該材料可以在Cl-質量分數為15000×10-6、153℃、34MPa的條件下長期的使用。
? ? ?2、海水淡化/海水熱交換器
海水淡化/海水熱交換器目前使用的主要是32750,但特超級雙相不銹鋼性能更加優異。地中海的一家化工廠的海水熱交換器,殼程是含有少量氟化物的丁烷,入口溫度80℃,出口溫度30℃,管程是海水,先前采用不耐氟離子腐蝕的鈦管,只能用3個月,該工廠最終選擇2707HD制作海水冷卻交換器,其性能比2205更為可靠,從2005年底開始使用至今。
3、石油和天然氣工業
2003年美國西部一家石油精煉廠由于使用的原油品位低,容易造成氯離子腐蝕,以前通常采用32750,但在苛刻的使用環境下,管材還會發生點蝕甚至是開裂,該廠將其常壓蒸餾器的頂泵及循環交換器的換熱器管材料完全用32707材料替代后,到目前為止運行得非常好。
歐洲一家精煉廠也有類似的問題,采用先進的32707材料代替碳鋼的冷凝器管安裝到空氣冷凝器最惡劣環境下使用一年后觀察,服役良好。
? ? ?4、其他行業
北美、歐洲和日本等發達國家,超雙相不銹鋼還成功地在煉油工業、化肥工業、能源與環保工程、輕工和食品工程等領域。如南美一家生產硼酸和硼鹽的化工廠,原先使用6Mo超級奧氏體不銹鋼,因存在含氯化物較高的高溫環境,有腐蝕問題,2005年該廠采用了32707管將其替代,效果非常好。
國內目前主流的雙相鋼,牌號仍為2205類普通雙相不銹鋼,超級雙相不銹鋼有少量的生產,對于特超級雙相不銹鋼則剛剛起步,處于研發階段。鑒于特超級雙相不銹鋼的卓越性能及廣泛用途,所以應加快推動其開發進程。